CN101102125B

CN101102125B - 一种辅同步信道加扰方法及其对应小区搜索方式

Info

Publication number: CN101102125B
Application number: CN2007101429122A
Authority: CN
Inventors: 梁春丽; 夏树强; 杨扬
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2027-08-09
Also published as: CN101102125A

Abstract

本发明涉及一种辅同步信道加扰方法及其对应小区搜索方式，其中加扰方法包括采用本发明的P-SCH Specific方法对第一条短码加扰，采用Segment-1 Specific方法对第二条短码加扰，而后在频域交织级联；小区搜索对应包括利用与所述主同步信道序列索引相关的第一扰码序列对第一条短码解调并获得其索引；再利用该索引相关的第二扰码序列对第二条短码解调并获得其索引。这种加扰方法及其对应小区搜索过程能实现第一个短码干扰随机化和解决碰撞问题，能实现第二个短码干扰随机化和检测S-SCH的短码嵌套，可以提高小区搜索性能，同时不会给终端带来额外复杂度开销。

Description

一种辅同步信道加扰方法及其对应小区搜索方式

技术领域

本发明涉及移动通讯，具体涉及一种辅同步信道加扰方法及其对应小区搜索方式。

背景技术

当移动台开机或失去网络服务时，需要通过初始捕获过程来捕获系统，捕获系统意味着识别出移动台要待机并且解调出广播信道中的系统信息的小区。捕获过程也称为小区搜索过程。小区搜索主要是获得与目标小区的时间和频率同步，同时还获得目标小区识别号以及一些基本信息。小区搜索过程主要是基于同步信道Synchronization Channel(简称SCH)进行的。通常来说，小区搜索过程是一个分级的过程，因此对应的同步信道(SCH)分为主同步信道Primary SCH(简称P-SCH)和辅同步信道Secondary SCH(简称S-SCH)。主同步信道序列一般承载着小区识别号信息，即主同步信道所使用的序列和小区识别号是一一对应的关系，它主要用来进行定时，频偏估计等。辅同步信道一般由两条长度为N的二进制序列短码在频域级联而成，承载着小区组识别号信息和帧定时信息。

在移动通信系统中，加扰技术的引入主要是为了降低发送信号的时域波形的峰值平均功率比Peak to Average Power Ratio(简称PAPR)以及实现相邻小区的干扰随机化。因此，加扰序列通常选择PAPR较低的序列，如格雷互补序列(Golay Complementary Sequence)。由于辅同步信道是由两条长度为N的二进制序列短码在频域交织级联而成，因此，对辅同步信道S-SCH进行加扰的方法也有多种，现有方法主要包括：

1.利用一条长为2N的小区公共(Cell-common)的扰码序列对两条短码级联后的序列进行加扰。

2.利用一条长为N的小区公共的扰码序列对第一条短码进行加扰，利用另一条长为N的扰码对第二条短码进行加扰，其中第二条短码所使用的扰码序列与第一条短码使用的序列索引相关(Segment-1Specific方法)。

3.从三条长为2N的扰码序列中选择一条来对两条短码序列级联后的序列进行加扰，所选择的扰码序列与小区使用的P-SCH有关(P-SCH Specific方法)。

不同的加扰方法主要是从解决不同的问题来考虑的。方法1只是从降低发送信号的PAPR来考虑，而方法2除了可以降低发送信号的PAPR外，还可以避免检测到两个短码索引的嵌套组合。所谓短码索引嵌套组合就是说，当移动台位于小区边缘时，它很有可能同时接收到多个基站发送过来的信号，此时，S-SCH解调时，就很有可能检测出小区A的第一个短码的索引和小区B的第二个短码的索引这样的组合，利用方法2的加扰方法可以避免这种现象。方法3则主要从相邻小区的干扰随机化角度考虑(尤其是当相邻小区具有相同的小区组识别号或其中一个短码发生碰撞时)，同时，方法3还可以降低S-SCH发送信号的PAPR和改善S-SCH相干检测的性能。

然而，在实际的移动通信系统中，通常是需要能够同时解决多种问题，如：既能降低发送信号的PAPR，又可避免检测到S-SCH的短码嵌套组合，还可实现相邻小区的干扰随机化以及改善S-SCH相干检测的性能，而这些是任一单一目前方法都不能解决的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种辅同步信道加扰方法及其对应小区搜索方式，既能降低发送信号的PAPR，又可避免检测到S-SCH的短码嵌套组合，还可实现相邻小区的干扰随机化以及改善S-SCH相干检测的性能。

本发明的上述第一个技术问题这样解决，提供一种辅同步信道加扰方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

1.1)从l条长为N的第一扰码序列R_P(k)中选出索引P与小区主同步信道序列使用序列索引相关的一条并用它对辅同步信道序列的第一条短码S₁(k)进行加扰生成第一序列S₁(k).R_P(k)，其中，扰码序列R_P(k)索引P∈[0，l-1]；

1.2)选择并利用另一条长为N的第二扰码序列W_i(k)对辅同步信道序列的第二条短码S₂(k)进行加扰生成第二序列S₂(k).W_i(k)，其中，第二条短码S₂(k)使用的第二扰码序列W_i(k)索引i与第一条短码S₁(k)使用序列索引关联，i∈{0，1，2，...，M-1}，M是第二条短码S₂(k)可用的第二扰码序列数，N是第一条短码S₁(k)和第二条短码S₂(k)各自相同的长度；

1.3)将第一序列S₁(k).R_P(k)和第二序列S₂(k).W_i(k)在频域交织级联、生成辅同步信道序列。

按照本发明提供的加扰方法，所述l等于3，所述l条是3条。

按照本发明提供的加扰方法，所述l也是小区主同步信道序列可选的序列数，所述小区主同步信道序列可选的序列数是3个。

按照本发明提供的加扰方法，所述步骤1.1)中的相关是相同。

按照本发明提供的加扰方法，所述M也是第一条短码S₁(k)可选序列数，所述步骤1.2)中的关联是相同。

按照本发明提供的加扰方法，所述第一条短码S₁(k)、第二条短码S₂(k)和两条扰码序列R_P(k)和W_i(k)是二进制序列。

本发明的上述另一个技术问题这样解决，提供一种与采用权利要求1所述加扰方法生成小区辅同步信道序列对应的小区搜索方法，包括以下步骤：

7.1)终端接收并检测小区主同步信道序列获取其定时位置和其使用的主同步信道序列索引P；

7.2)根据所述定时位置提取时域辅同步信道序列；

7.3利用与所述主同步信道序列索引P索引相同的一条第一扰码序列R_P(k)对第一条短码S₁(k)解调并获得其使用的第一条短码序列S₁(k)索引i；

7.4)利用与所述第一条短码序列索引i索引相同的一条第二扰码序列W_i(k)对第二条短码S₂(k)解调并获得其使用的第二条短码序列S₂(k)索引j；

7.5)根据所述第一条短码序列索引i和第二条短码序列索引j获取小区组识别号信息和帧定时信息。

按照本发明提供的搜索方法，所述步骤7.3)包括对解扰后的第一条短码S₁(k)与本地保存的辅同步信道序列集合(副本)进行相关检测，得到第一条短码序列S₁(k)所使用的索引i。

按照本发明提供的搜索方法，所述步骤7.4)包括对解扰后的第二条短码S₂(k)与本地保存的辅同步信道序列集合(副本)进行相关检测，得到第二条短码序列S₂(k)所使用的索引j。

按照本发明提供的搜索方法，所述辅同步信道序列集合(正本)保存在基站侧。

本发明提供的一种辅同步信道加扰方法及其对应小区搜索方式，与现有技术比较具有以下优势：

1.对第一个短码进行P-SCH specific的加扰，能够有效的实现第一个短码的干扰随机化，特别是当相邻小区的第一个短码发生碰撞时，加扰后能够减少碰撞的发生，同时还能提高S-SCH相干解调的性能；

2.对第二个短码进行Segment-1 specific的加扰，能够更有效的实现第二个短码的干扰随机化，同时还能避免检测出S-SCH短码索引的嵌套组合，从而提高小区搜索的整体性能。

3.另外，在接收端，由于第一条短码使用扰码序列与P-SCH序列一一对应，因此第一条短码的解扰可以根据小区搜索的第一步P-SCH的检测结果来进行；而第二条短码所使用的扰码序列在第一条短码检测完成后也可以得到。这样不会对接收端带来其他附加的复杂度开销。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。

图1是本发明辅同步信道加扰方法示意图。

图2是本发明小区搜索过程示意图。

具体实施方式

首先，说明本发明加扰方法：

①从3条长为N的扰码序列中选出一条来对S-SCH的第一条短码序列进行加扰，所选择的扰码序列与小区使用的P-SCH有关(本发明P-SCHSpecific方法)。

②利用另一条长为N的扰码对S-SCH的第二条短码进行加扰，其中第二条短码所使用的扰码序列与第一条短码使用的序列索引有关(Segment-1Specific方法)。

第二步，结合具体流程和实施例详细说明本发明：

(一)本发明的辅同步信道的加扰方法

①为了便于描述，我们先作以下假设：

假设小区发送的S-SCH由两条短码S₁(k)，S₂(k)在频域级联而成，其中k的取值为k＝0，1，...，30。

设小区的P-SCH序列索引为P，其中P∈{0，1，2}，第一条短码所使用的扰码序列为R_P(k)，k的取值同上。

设第一条短码序列使用的索引为i，其中i∈{0，1，2，...，M-1}，M为第一条短码序列可用的序列数，则第二条短码所使用的扰码序列为W_i(k)，k的取值同上。

②本发明的辅助同步信道的加扰方法，包含于附图1中，如图1所示，包括以下步骤：

101)第一条短码为S₁(k)，经过扰码序列R_P(k)的加扰后形成序列为S₁(k).R_P(k)；

102)第二条短码为S₂(k)，经过扰码序列W_i(k)的加扰后形成的序列为S₂(k).W_i(k)；

最后：形成的S-SCH序列为S₁(k).R_P(k)和S₂(k).W_i(k)在频域交织级联而成。

利用本发明的S-SCH加扰方法，对第一个短码进行P-SCH specific的加扰，能够有效的实现第一个短码的干扰随机化，特别是当相邻小区的第一个短码发生碰撞时，加扰后能减少碰撞的发生，同时还能提高S-SCH相干解调的性能。对第二个短码进行Segment-1 specific的加扰，能够更有效的实现第二个短码的干扰随机化，避免检测出S-SCH短码索引的嵌套组合，其③基本原理可具体描述如下：

设位于小区边缘的移动台同时接收到小区A和小区B的信号，小区A的S-SCH使用的两个短码为{S_A1，S_A2}，小区B的S-SCH使用的两个短码为{S_B1，S_B2}，且二者的接收能量相同。接收端利用S-SCH的本地副本序列对两个短码的进行相关检测，当第一个短码相关器输出的最大值对应的索引号为A1时，第二个短码相关器输出的最大值对应的索引号可能为A2，也可能是B2；同理，当第一个短码相关器输出的最大值对应的索引号为B1时，第二个短码相关器输出的最大值对应的索引号可能为A2，也可能是B2，这样，当二者的组合为{A1，B2}或{B1，A2}时，检测失败，从而影响小区搜索的性能。

当对第二个短码采用Segment-1 specific的加扰后，小区A发送的S-SCH信号为{S_A1，W_A1S_A2}，小区B发送的S-SCH为{S_B1，W_B1S_B2}。接收端用S-SCH的本地副本序列对两个短码的进行相关检测，当第一个短码相关器输出的最大值对应的索引号为A1时，则用扰码W_A1先对第二个短码进行解扰，然后再进行第二个短码的相关检测，此时，第二个短码相关器输出的最大值对应的索引号为A2(因为解扰过程将B2对A2的干扰随机化了)。同理，当第一个短码相关器输出的最大值对应的索引号为B1时，则用扰码W_B1先对第二个短码进行解扰，然后再进行第二个短码的相关检测，此时，第二个短码相关器输出的最大值对应的索引号为B2(因为解扰过程将A2对B2的干扰随机化了)。这样就可以避免检测出{A1，B2}或{B1，A2}的短码索引组合，从而提高小区搜索的性能。

(二)本发明小区搜索过程

本发明小区搜索过程，如图2所示，包括以下步骤：

201)利用本地的3条P-SCH副本序列与接收信号在时域滑动相关，滑动窗内相关值最大时，可以得到P-SCH定时位置，以及获得小区所发送的P-SCH序列的索引P，其中P也就对应着小区识别号。

202)根据步骤201)得到的定时位置，提取出时域S-SCH序列。

203)根据步骤201)检测出来的P-SCH序列索引P，对第一条短码进行解扰。

204)对解扰后的第一条短码与本地S-SCH副本序列进行相关检测，得到第一条短码序列所使用的索引i。

205)根据步骤204)检测出来的第一个短码序列所使用的索引i，对第二条短码进行解扰。

206)对解扰后的第二条短码与本地S-SCH副本序列进行相关检测，得到第二条短码序列所使用的索引j。

207)根据第一条短码序列的索引i和第二条短码序列的索引j，得到小区组识别号信息和帧定时信息。小区搜索过程结束。

最后，熟悉本技术领域的人员应理解，以上所述仅为本发明的简单实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims

1.一种辅同步信道加扰方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述加扰方法，其特征在于，所述l等于3。

3.根据权利要求1或2所述加扰方法，其特征在于，所述l也是小区主同步信道序列可选的序列数，所述小区主同步信道序列可选的序列数是3个。

4.根据权利要求3所述加扰方法，其特征在于，所述步骤1.1)中的相关是相同。

5.根据权利要求1所述加扰方法，其特征在于，所述M也是第一条短码S₁(k)可选序列数，所述步骤1.2)中的关联是相同。

6.根据权利要求1所述加扰方法，其特征在于，所述第一条短码S₁(k)、第二条短码S₂(k)和两条扰码序列R_P(k)和W_i(k)是二进制序列。

7.一种与采用权利要求1所述加扰方法生成小区辅同步信道序列对应的小区搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.2)根据所述定时位置提取时域辅同步信道序列；

7.3)利用与所述主同步信道序列索引P索引相同的一条第一扰码序列R_P(k)对第一条短码S₁(k)解调并获得其使用的第一条短码序列S₁(k)索引i；

8.根据权利要求7所述搜索方法，其特征在于，所述步骤7.3)包括对解扰后的第一条短码S₁(k)与本地保存的辅同步信道序列集合进行相关检测，得到第一条短码序列S₁(k)所使用的索引i。

9.根据权利要求7所述搜索方法，其特征在于，所述步骤7.4)包括对解扰后的第二条短码S₂(k)与本地保存的辅同步信道序列集合进行相关检测，得到第二条短码序列S₂(k)所使用的索引j。

10.根据权利要求8和9所述搜索方法，其特征在于，所述辅同步信道序列集合还保存在基站侧。